[發明專利]智能垃圾回收系統及垃圾桶溢滿處理方法

在審

• 申請號: 201711136064.4
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN107918316A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 王洪濤;譚開坤;張兆康;石煜;譚林祥
• 申請（專利權）人: 五邑大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司44214
• 代理人: 吳偉文

技術領域

本發明涉及垃圾回收領域，具體涉及智能垃圾回收系統及垃圾桶溢滿處理方法。

背景技術

目前，在生活小區或者校園里面，智能垃圾回收系統主要包括用于存放垃圾的垃圾桶、人體靠近感應裝置、語音提示裝置、GPS定位裝置、GPRS通信裝置以及桶體里面有安裝有重量檢測裝置。垃圾桶根據重量檢測傳感器的信息判斷當前垃圾桶的垃圾溢滿情況，當人體靠近垃圾桶時，會根據垃圾桶的溢滿情況給用戶提示相關的溢滿信息。通過控制中心的監控平臺，負責人可以了解垃圾桶的分布信息以及每個垃圾桶的滿空狀態，然后根據實際情況安排環衛工作人員進行處理。

現有的智能垃圾回收系統具有以下問題：垃圾檢測裝置采用重量檢測不合理，一般垃圾的重量和體積之間沒有確切的關系，垃圾可能存在質量較大但是體積較小，或者質量較小體積較大的情況。這些情況都會導致垃圾的滿空狀態監測出現差錯，進而導致垃圾處理的效率不高，不能很好地解決傳統垃圾桶固有的缺陷。

智能垃圾回收系統的控制中心是需要通過GPRS網絡進行實時監控，除了產生網絡通信的相關成本，控制中心對每一個垃圾桶進行獨立式管理，無形中增加了監控系統設計的復雜度以及管理難度。這種系統是根據垃圾桶的GPS的位置信息結合檢測的滿空狀態，后臺再安排環保工作人員進行處理。這里需要花費較大的人力物力，此外時效性不能得到保證。

垃圾桶的主要采用了蓄電池進行供電，電池供電帶來的問題給系統的維護增加了難度。

垃圾系統回收更多地關注垃圾溢滿以后的處理，對于用戶體驗沒有仔細考慮。當垃圾桶溢滿沒有得到及時的處理時，用戶需要投擲垃圾時，垃圾桶此時不能提供服務。可以看到垃圾回收系統的設計缺乏了人性化引導設計，這對于公共服務的質量有很大的影響。現有的溢滿垃圾桶的垃圾回收需要人工處理，這帶來的人力物力成本大而且時效性差，都給使用垃圾桶帶來很多問題。

發明內容

本發明的目的是為解決上述不足，提供智能垃圾回收系統及垃圾桶溢滿處理方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

智能垃圾回收系統，包括智能垃圾桶、智能垃圾車、微信小程序客戶端以及上位機監控中心，智能垃圾桶包括垃圾桶桶體、垃圾桶控制器、垃圾檢測裝置、桶蓋翻轉裝置、垃圾桶定位裝置和垃圾桶通信裝置，垃圾桶定位裝置通過GPS定位，智能垃圾車的車身包括車體控制裝置、驅動裝置、動力裝置與轉向裝置、GPS定位模塊、垃圾桶識別裝置、距離感應裝置、垃圾桶回收裝置以及垃圾存儲箱，車體控制裝置設置在垃圾車車身的后部，車體控制裝置為三層結構，底層是電源管理模塊，中間層是驅動裝置，上層包括智能車的微控制器、無線發射接收模塊、GPS模塊、距離信號接口、垃圾回收系統控制接口、程序調試接口、GPS天線接口、車體驅動裝置控制接口以及垃圾桶識別裝置信號接口，電源管理模塊根據控制模塊的不同電壓要求進行調整并合理分配電能，驅動轉置根據上層的控制信號，結合電源電壓的輸入，對施加在電機電壓進行調配，微控制器與無線模塊相連接，接收垃圾桶在垃圾車上的位置確認信息；GPS模塊與GPS天線接口連接，保證GPS信號接收的穩定，微控制器通過GPS模塊獲取當前位置信息；微控制器分別與距離信號接口、垃圾回收系統控制接口、程序調試接口、車體驅動裝置控制接口相連，由此獲取相關的數據信息以及輸出控制信號，垃圾桶回收裝置包括回收裝置和垃圾存儲箱，回收裝置設置在車身的兩邊位置，包括四個滾珠直線導軌滑臺以及滑臺驅動裝置，滑臺機構由步進電機、絲杠、滑塊托盤以及滑臺底座組成，步進電機作為滑臺機構的傳動裝置固定在滑臺的后部，連接著絲杠，滑塊嵌入絲杠的上面，其內部齒輪與絲杠相連，齒輪間的貼合運動將絲杠的轉動轉化為滑塊水平方向上的平移運動，四個滑臺兩兩組成一個機械臂，機械臂的動作分為水平與垂直兩個方向的指向運動，垃圾存儲箱設置在車體的中央部分，嵌入在回收裝置的兩個機械臂的中間，為兩層結構，底層存放垃圾回收裝置的驅動部分與電池供電模塊，上層為回收垃圾的存放區。

垃圾桶桶體采用顏色或形狀辨識度較高的材料和外形，以便智能垃圾車攝像頭識別裝置能夠在垃圾桶定位精度外準確的識別到智能垃圾桶；智能垃圾桶左右各安裝一對耳狀臂叉，用過智能垃圾車上的機械臂將垃圾桶抬起。

垃圾桶識別裝置與距離感應裝置設置在車體的最前面部分，垃圾桶識別裝置包括彩色攝像頭、圖像識別處理器、串口通信接口、二維轉向云臺以及驅動云臺轉向的舵機組成，攝像頭與圖像識別處理器以及串口集成在一塊電路板形成圖像識別模塊，此模塊安裝在二維平臺上。